(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却手段により冷却した洗浄水を浄化対象気体に接触させて浄化対象気体中の化学成分を除去する気体浄化装置であって、
箱状のケーシングの側面下部に浄化対象気体の入口を形成するとともに、前記ケーシングの側面上部に浄化済気体の出口を形成して、前記ケーシングの内部を前記入口から前記出口に向って浄化対象気体を上向きに通過させる洗浄用通気経路にし、
槽内に貯留した冷却洗浄水を槽底の多数の流出孔から下方に位置する前記洗浄用通気経路へ流出させる洗浄水散布槽を前記ケーシングの上端部に設けるとともに、
前記多数の流出孔は密で均一な分散状態にして平面視で下方の前記洗浄用通気路の全域にわたらせる状態で前記洗浄水散布槽の槽底に形成し、
前記流出孔からの洗浄水流出に対して前記洗浄水散布槽における冷却洗浄水の貯留状態を保つように前記洗浄水散布槽に洗浄水を供給する給水手段を設け、
前記洗浄水散布槽の槽底から流出する冷却洗浄水により濡れ状態に保つ通気性充填層を前記入口と前記出口との間で前記洗浄用通気経路に配置するとともに、
浄化済気体に随伴する水滴を除去するエリミネータをケーシング側面上部の前記出口に配置してある気体浄化装置。
【請求項２】
前記洗浄水散布槽における貯留洗浄水の上方空間を閉塞空間にし、
この閉塞空間と前記洗浄用通気経路とを連通状態にする均圧路を設けてある請求項１記載の気体浄化装置。
【請求項３】
前記洗浄用通気経路を通過した浄化済み気体を通過させる乾式ケミカルフィルタを設けてある請求項１又は２記載の気体浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばアンモニアや塩素といった空気中化学成分の除去などに用いる気体浄化装置に関し、詳しくは、冷却手段により冷却した洗浄水を浄化対象気体に接触させて、その浄化対象気体中の化学成分を除去する気体浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の気体浄化装置は、浄化対象気体に接触させる冷却洗浄水の温度選定により浄化済み気体の絶対湿度を調整でき、非冷却の洗浄水を浄化対象気体に接触させる気体浄化装置で生じるような気体浄化に伴う成り行き的な大きな気体加湿を回避して、浄化済み気体に対する後処理的な湿度調整処理を不要にできる利点がある。
【０００３】
また、乾式ケミカルフィルタの如き破過が無くメンテナンスも容易である利点があるが、従来、この種の気体浄化装置では、冷却洗浄水をスプレーノズルによる散布で浄化対象気体に接触させていた（例えば、特開平１０−２０５８２２号公報、特開平９−３０３８４３号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、スプレーノズルから散布した洗浄水の拡がり分布にはムラがあるため、また、スプレーノズルを多数並置するにしても個々のスプレーノズルの散布水量にバラツキが生じるため、上記の従来装置では、浄化対象気体に対して均一に冷却洗浄水を接触させることが難しく、これが原因で、冷却洗浄水との接触により浄化対象気体中の化学成分を除去する気体浄化性能、及び、冷却洗浄水との接触熱交換による気体の露点調整で浄化済み気体の絶対湿度を調整する湿度調整性能が低く制限される問題があった。
【０００５】
また、スプレーノズルからの洗浄水散布には高圧ポンプを要し、この為、装置コストが嵩むとともに、ポンプの消費動力が大きくて運転経費が嵩む問題もあった。
【０００６】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、合理的な構造をもって浄化対象気体に冷却洗浄水を接触させることで、上記の問題を効果的に解消する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
〔１〕請求項１に係る発明では、
冷却手段により冷却した洗浄水を浄化対象気体に接触させて浄化対象気体中の化学成分を除去する気体浄化装置を構成するのに、
箱状のケーシングの側面下部に浄化対象気体の入口を形成するとともに、前記ケーシングの側面上部に浄化済気体の出口を形成して、前記ケーシングの内部を前記入口から前記出口に向って浄化対象気体を上向きに通過させる洗浄用通気経路にし、
槽内に貯留した冷却洗浄水を槽底の多数の流出孔から下方に位置する前記洗浄用通気経路へ流出させる洗浄水散布槽を前記ケーシングの上端部に設けるとともに、
前記多数の流出孔は密で均一な分散状態にして平面視で下方の前記洗浄用通気路の全域にわたらせる状態で前記洗浄水散布槽の槽底に形成し、
前記流出孔からの洗浄水流出に対して前記洗浄水散布槽における冷却洗浄水の貯留状態を保つように前記洗浄水散布槽に洗浄水を供給する給水手段を設け、
前記洗浄水散布槽の槽底から流出する冷却洗浄水により濡れ状態に保つ通気性充填層を前記入口と前記出口との間で前記洗浄用通気経路に配置するとともに、
浄化済気体に随伴する水滴を除去するエリミネータをケーシング側面上部の前記出口に配置してある。
【０００８】
つまり、この構成では、洗浄水散布槽における槽底の多数の流出孔を密で均一な分散状態にして平面視で下方の洗浄用通気経路の全域にわたらせる状態に形成するから、給水手段による洗浄水供給をもって維持される槽内貯留洗浄水の静水頭により、洗浄水散布槽における冷却洗浄水を槽底から密で均一な分布状態で下方の洗浄用通気経路の全域に流出させて、その洗浄用通気経路における浄化対象気体に対しムラやバラツキの極少ない状態で冷却洗浄水を均一に接触させることができ、これにより、スプレーノズルから冷却洗浄水を散布する先述の従来装置に比べ、一層高い気体浄化性能及び湿度調整性能を得ることができる。
【０００９】
そしてまた、給水手段による洗浄水散布槽への洗浄水供給には、スプレーノズルからの洗浄水散布に要するような高圧のポンプを必要としないことから、スプレーノズルを用いる従来装置に比べ、装置コスト及び運転経費も効果的に低減することができる。
【００１０】
なお、洗浄水を冷却する冷却手段は、給水手段による洗浄水散布槽への洗浄水供給過程で洗浄水を冷却するもの、あるいは、洗浄水供給源において洗浄水を冷却するもの、また、洗浄水散布槽において貯留洗浄水を冷却するもののいずれであってもよい。
【００１１】
また、請求項１に係る発明では、
箱状のケーシングの側面下部に浄化対象気体の入口を形成するとともに、前記ケーシングの側面上部に浄化済気体の出口を形成して、前記ケーシングの内部を前記入口から前記出口に向って浄化対象気体を上向きに通過させる洗浄用通気経路にするから、次の作用効果も奏する。
【００１２】
つまり、この構成であれば、洗浄用通気経路において浄化対象気体が下部の入口から上部の出口へ向かう上向きの気流となることから、洗浄水散布槽の槽底から多数の流出孔を通じ洗浄用通気経路へ流出した冷却洗浄水の落下速度が上向き気流により抑制されて、その冷却洗浄水と洗浄用通気経路における浄化対象気体との接触効率が高くなり、また、洗浄水接触による浄化及び洗浄水との接触熱交換が進んだ洗浄用通気経路上部の浄化対象気体に洗浄水散布槽からの流出後間もない水質及び温度面でより新鮮な冷却洗浄水が接触する形態となり、これらのことから、前述の浄化対象気体と冷却洗浄水との接触の均一化と相俟って、気体浄化性能及び湿度調整性能を一層効果的に向上させることができる。
そしてまた、請求項１に係る発明では、前記洗浄水散布槽の槽底から流出する冷却洗浄水により濡れ状態に保つ通気性充填層を前記入口と前記出口との間で前記洗浄用通気経路に配置するから、浄化対象気体と冷却洗浄水との接触効率をさらに高め、また、この通気性充填層に浄化対象気体を通過させて洗浄用通気経路における浄化対象気体の上向き気流を均一な整流状態にすることで、洗浄水散布槽の槽底からの流出洗浄水と浄化対象気体との接触の均一化をさらに促進することができる。
また、槽底に形成した多数の流出孔から下方の洗浄用通気経路へ冷却洗浄水を流出させる洗浄水散布槽をケーシングの上端部に設けるのに対し、浄化済気体の出口をケーシングの側面上部に配置する構成において、その出口からの浄化済気体に随伴する水滴は出口に配置したエリミネータにより除去される。
【００１３】
〔２〕請求項２に係る発明では、請求項１に係る発明の実施にあたり、
前記洗浄水散布槽における貯留洗浄水の上方空間を閉塞空間にし、
この閉塞空間と前記洗浄用通気経路とを連通状態にする均圧路を設ける。
【００１４】
つまり、この構成では、洗浄水散布槽における貯留洗浄水の上方空間を閉塞空間にすることで、洗浄水散布槽の槽内への外部からの不純物や異物の侵入を防止するが、貯留洗浄水の上方空間を単に通気を断った閉塞空間にすると、槽底流出孔からの洗浄水流出が阻害される問題が生じる。
【００１５】
これに対し、上記の如く、閉塞空間とした貯留洗浄水の上方空間と洗浄水散布槽の下方に位置する洗浄用通気経路とを連通状態にする均圧路を設ければ、洗浄水散布槽への外部からの不純物や異物の侵入は貯留洗浄水上方空間の閉塞をもって防止しながらも、均圧路を通じての上記閉塞空間と洗浄用通気経路との均圧化（略言すれば、均圧路を通じての通気）により槽底流出孔からの洗浄水流出を円滑なものにすることができ、これにより、所期の気体浄化性能及び湿度調整性能の向上を促進できる。
【００１６】
〔３〕請求項３に係る発明では、請求項１又は２に係る発明の実施にあたり、
前記洗浄用通気経路を通過した浄化済み気体を通過させる乾式ケミカルフィルタを設ける。
【００１７】
つまり、この構成によれば、洗浄水と浄化対象気体との接触では除去できない化学成分（すなわち、使用洗浄水に対して非溶解性の化学成分）を上記乾式ケミカルフィルタで除去することができ、これにより、複数種の除去対象化学成分を含む浄化対象気体に対する対応性を高めて、気体浄化装置の汎用性を高めることができる。
【００１８】
また、洗浄用通気経路を通過した後の浄化済み気体（すなわち、使用洗浄水に対して溶解性のある化学成分を除去した後の気体）を乾式ケミカルフィルタに通過させるから、乾式ケミカルフィルタでの捕集化学成分を限定したフィルタ使用状態になって、乾式ケミカルフィルタの破過に至るまでの時間が効果的に長くなり、この点、乾式ケミカルフィルタを用いながらも、複数種の除去対象化学成分を含む浄化対象気体を単に乾式ケミカルフィルタだけで浄化する形式に比べ、メンテナンスを容易にし得る利点は維持できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は気体浄化装置を示し、縦長箱状のケーシング１の一側面下部に浄化対象気体Ａ（例えば、アンモニア、塩素、ＮＯｘ，ＳＯｘなどの化学成分を含む空気）の入口２を形成するとともに、ケーシング１の他側面上部に浄化済み気体Ａ′の出口３を形成し、このケーシング１の内部を上記入口２から出口３に向かって浄化対象気体Ａを上向きに通過させる洗浄用通気経路４にしてある。
【００２０】
ケーシング１の上端部は、水平姿勢でケーシング天板部１ａの下側近傍に配置した散水板５を槽底とする洗浄水散布槽６にし、一方、ケーシング１の底部は上方からの落下洗浄水Ｗを受け止める上面解放の貯水槽７にしてある。
【００２１】
散水板５には、同図１及び図２に示す如く、同径の多数の流出孔８を密で均一な分散状態にして散水板５の全面にわたらせる状態（すなわち、平面視で下方の洗浄用通気経路４の全域にわたらせる状態）に形成してあり、これに対し、洗浄水散布槽６へは、その槽内水位を一定水位に保ちながら槽底の流出孔８から洗浄水Ｗを流出させるように、貯水槽７における貯留洗浄水Ｗを揚水路９を通じてポンプ１０により一定流量で供給するようにしてある。
【００２２】
また、揚水路９には、洗浄水散布槽６への供給過程で洗浄水Ｗを冷水Ｃと熱交換させて冷却する熱交換器１１を介装し、この熱交換器１１に対する冷水Ｃの供給流量を弁１２により調整することで、所定温度ｔｗに冷却した低温の洗浄水Ｗを洗浄水散布槽６に供給するようにしてある。
【００２３】
つまり、この気体浄化装置では、揚水路９からの洗浄水供給をもって一定水位に維持される槽内貯留洗浄水Ｗの静水頭により、洗浄水散布槽６における所定温度ｔｗの冷却洗浄水Ｗを多数の流出孔８を通じ槽底から密で均一な分布状態で下方の洗浄用通気経路４の全域に流出させ、これにより、洗浄用通気経路４における浄化対象気体Ａに対しムラやバラツキの極少ない状態で所定温度ｔｗの冷却洗浄水Ｗを均一に接触させて、その冷却洗浄水Ｗとの接触により浄化対象気体Ａ中の化学成分を効率的に除去し、また、それに併行して冷却洗浄水Ｗとの接触熱交換による気体Ａの露点調整で浄化済み気体Ａ′を所望絶対湿度のものにする。
【００２４】
なお、図３において、Ｌ０は、熱交換器１１による冷却を施さない非冷却の洗浄水Ｗを浄化対象気体Ａに接触させた場合の気体Ａの状態変化を示し、これに対し、Ｌ１は前記所定温度ｔｗとして浄化対象気体Ａの露点温度ｔｄよりも所定温度差Δｔ１だけ低温の温度ｔ１を選択して、温度ｔ１の冷却洗浄水Ｗを浄化対象気体Ａに接触させた場合の気体Ａの状態変化を示し、この場合、浄化済み気体Ａ′の絶対湿度ｘはｘ１となる。
【００２５】
また、Ｌ２は前記所定温度ｔｗとして浄化対象気体Ａの露点温度ｔｄに等しい
温度ｔ２を選択して、温度ｔ２の冷却洗浄水Ｗを浄化対象気体Ａに接触させた場合の気体Ａの状態変化を示し、この場合、浄化済み気体Ａ′の絶対湿度ｘはｘ２となる。そしてまた、Ｌ３は前記所定温度ｔｗとして浄化対象気体Ａの露点温度ｔｄよりも所定温度差Δｔ２だけ高温の温度ｔ３を選択して、温度ｔ３の冷却洗浄水Ｗを浄化対象気体Ａに接触させた場合の気体Ａの状態変化を示し、この場合、浄化済み気体Ａ′の絶対湿度ｘはｘ３となる。
【００２６】
図１において、１３は洗浄用通気経路４の途中箇所に配置した通気性充填層であり、洗浄水散布槽６の槽底から流出する冷却洗浄水Ｗにより濡れ状態に保たれる通気性充填層１３に浄化対象気体Ａを通過させることで、浄化対象気体Ａと冷却洗浄水Ｗとの接触効率をさらに高め、また、この通気性充填層１３に浄化対象気体Ａを通過させて洗浄用通気経路４における浄化対象気体Ａの上向き気流を均一な整流状態にすることで、洗浄水散布槽６の槽底からの流出洗浄水Ｗと浄化対象気体Ａとの接触の均一化をさらに促進し、これらのことにより、浄化対象気体Ａ中の化学成分を除去する気体浄化性能、及び、浄化済み気体Ａ′を所望の絶対湿度のものにする湿度調整性能を一層効果的に向上させる。
【００２７】
浄化済み気体Ａ′の出口３に設けた気体送出路１４には、ケーシング１の内部側から順に、出口３からの浄化済み気体Ａ′に随伴する水滴を除去するエリミネータ１５を同図１に示す如く出口３に配置するとともに、洗浄用通気経路４に浄化対象気体Ａを通風する送風機１６、及び、乾式ケミカルフィルタ１７を配置してあり、この乾式ケミカルフィルタ１７に出口３からの浄化済み気体Ａ′を通過させることで、洗浄水Ｗとの接触では除去できずに浄化済み気体Ａ′中に残る化学成分を乾式ケミカルフィルタ１７により除去する。
【００２８】
また、出口３からの浄化済み気体Ａ′をエリミネータ１５に通過させた上で、さらに送風機１６により撹拌した上で乾式ケミカルフィルタ１７に通過させることにより、水滴による乾式ケミカルフィルタ１７の早期劣化を防止する。
【００２９】
１８はケーシング天板部１ａにより閉塞した洗浄水散布槽６における貯留洗浄水Ｗの上方空間６ａと洗浄用通気経路４の上端部とを連通状態にする均圧路であり、貯留洗浄水Ｗの上方空間６ａを閉塞空間にして洗浄水散布槽６への外部からの不純物や異物の侵入を確実に防止するようにしながらも、この均圧路１８を通じての上記閉塞空間６ａと洗浄用通気経路４との均圧化により、洗浄水散布槽６の槽底流出孔８からの洗浄水流出を円滑なものにする。
【００３０】
なお、この均圧路１８は洗浄水散布槽６に対するオーバーフロー排水路を兼ねるものである。
【００３１】
１９は貯水槽７に新鮮洗浄水Ｗ（本例では純水）を補給する洗浄水補給路であり、この洗浄水補給路１９に介装した補給弁２０を貯水槽７の水位検出に基づき開閉制御することで、貯水槽７の槽内水位を設定水位に維持する。
【００３２】
２１は洗浄水補給路１９に介装した常開の満水遮断弁、２２は貯水槽７に対する強制排水路２３に介装した常閉の強制排水弁であり、貯水槽７の検出水位が上記設定水位よりも高位の所定満水位になったとき、満水遮断弁２１を自動閉弁し、また、装置下方に設置した漏水センサ２４により漏水が検出されたときには、強制排水弁２２を自動開弁するとともに満水遮断弁２１を自動閉弁するようにしてある。
【００３３】
２５は貯水槽７に対する手動排水路、２６はこの手動排水路２５に介装した手動排水弁、２７は貯水槽７に対するオーバーフロー排水路である。
【００３４】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を列記する。
【００３５】
前述の実施形態では、冷却手段としての熱交換器１１を揚水路９に介装して、洗浄水散布槽６への洗浄水供給過程で洗浄水Ｗを冷却するようにしたが、場合によっては、コイル状冷却器などの適当な冷却手段を貯水槽７や洗浄水散布槽６の貯留洗浄水Ｗ中に浸漬配置して、貯水槽７や洗浄水散布槽６において洗浄水Ｗを冷却する形式にしてもよい。
【００３６】
また、洗浄水Ｗを冷却する冷却手段の具体的形式・構造も種々の変更が可能であり、冷却源には冷水Ｃに限らず、低温ブラインや冷凍機における低温蒸発冷媒など、種々のものを採用できる。
【００３７】
前述の実施形態では、槽底流出孔８からの洗浄水流出に対し洗浄水散布槽６における冷却洗浄水Ｗの貯留状態を保つように洗浄水散布槽６に洗浄水Ｗを供給する給水手段を貯水槽７、揚水路９、ポンプ１０により構成して、洗浄水Ｗを循環使用する形式にしたが、場合によっては、給水手段を洗浄水散布槽６に対し新鮮洗浄水Ｗのみを供給する形式にして、洗浄水Ｗを気体浄化に一過的に使用する形式にしてもよい。
【００３８】
使用洗浄水Ｗは純水に限られるものではなく、一般の上水を洗浄水Ｗに用いたり、浄化対象気体Ａ中の特定化学成分を効率的に除去する為に薬剤混入等の成分調整を施した水を洗浄水Ｗに用いるなどしてもよい。
【００３９】
本発明による気体浄化装置は、空気の浄化に限らず、種々の気体の浄化に使用でき、また、電子部品製造用のクリーンルーム施設を初め、気体中化学成分の除去を要する各種分野において使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  装置構成を示す側面図
【図２】  洗浄水散布槽の平面図
【図３】  湿度調整形態を示す湿り空気線図
【符号の説明】
２              浄化対象気体の入口
３              浄化済み気体の出口
４              洗浄用通気経路
６              洗浄水散布槽
６ａ            閉塞空間
７，９，１０    給水手段
８              流出孔
１１            冷却手段
１７            乾式ケミカルフィルタ
１８            均圧路
Ａ              浄化対象気体
Ａ′            浄化済み気体
Ｗ              洗浄水
１ ケーシング
１３ 通気性充填層
１５ エリミネータ
【図１】
0004442996.tif 000002
【図２】
0004442996.tif 000003
【図３】
0004442996.tif 000004